三、线程状态【3/12】【多线程】

3. 线程的状态

3.1 观察线程的所有状态

线程的状态是一个枚举类型 Thread.State

public class ThreadState {
    public static void main(String[] args) {
        for (Thread.State state : Thread.State.values()) {
            System.out.println(state);
       }
   }
}

NEW: 安排了工作, 还未开始行动
RUNNABLE: 可工作的. 又可以分成正在工作中和即将开始工作. 
BLOCKED: 这几个都表示排队等着其他事情
WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
TIMED_WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
TERMINATED: 工作完成了.

3.2 线程状态和状态转移的意义

大家不要被这个状态转移图吓到，我们重点是要理解状态的意义以及各个状态的具体意思
还是我们之前的例子：
刚把李四、王五找来，还是给他们在安排任务，没让他们行动起来，就是 NEW 状态;
当李四、王五开始去窗口排队，等待服务，就进入到 RUNNABLE 状态。该状态并不表示已经被银行工作人员开始接待，排在队伍中也是属于该状态，即可被服务的状态，是否开始服务，则看调度器的调度;
当李四、王五因为一些事情需要去忙，例如需要填写信息、回家取证件、发呆一会等等时，进入BLOCKED 、 WATING 、 TIMED_WAITING 状态，至于这些状态的细分，我们以后再详解；
如果李四、王五已经忙完，为 TERMINATED 状态;
所以，之前我们学过的 isAlive() 方法，可以认为是处于不是 NEW 和 TERMINATED 的状态都是活着的;

3.3 观察线程的状态和转移

观察 1: 关注 NEW 、 RUNNABLE 、 TERMINATED 状态的转换

使用 isAlive 方法判定线程的存活状态.

public class ThreadStateTransfer {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000_0000; i++) {
           }
       }, "李四");
        System.out.println(t.getName() + ": " + t.getState());;
        t.start();
        while (t.isAlive()) {
            System.out.println(t.getName() + ": " + t.getState());;
       }
        System.out.println(t.getName() + ": " + t.getState());;
   }
}

观察 2: 关注 WAITING 、 BLOCKED 、TIMED_WAITING 状态的转换

public static void main(String[] args) {
    final Object object = new Object();
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (object) {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                   } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                   }
               }
           }
       }
   }, "t1");
    t1.start();
    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (object) {
                System.out.println("hehe");
           }
       }
   }, "t2");
    t2.start();
}

使用 jconsole 可以看到 t1 的状态是 TIMED_WAITING , t2 的状态是 BLOCKED
修改上面的代码, 把 t1 中的 sleep 换成 wait

public static void main(String[] args) {
    final Object object = new Object();
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            synchronized (object) {
                try {
                    // [修改这里就可以了!!!!!]
                    // Thread.sleep(1000);
                    object.wait();
               } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
               }
           }
       }
   }, "t1");
 ...
}

使用 jconsole 可以看到 t1 的状态是 WAITING
结论:

• BLOCKED 表示等待获取锁, WAITING 和 TIMED_WAITING 表示等待其他线程发来通知
• TIMED_WAITING 线程在等待唤醒，但设置了时限; WAITING 线程在无限等待唤醒

观察-3: yield() 大公无私，让出 CPU

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("张三");
            // 先注释掉, 再放开
            // Thread.yield();
       }
   }
}, "t1");
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("李四");
       }
   }
}, "t2");
t2.start();

可以看到:

1. 不使用 yield 的时候, 张三李四大概五五开
2. 使用 yield 时, 张三的数量远远少于李四

结论:
yield 不改变线程的状态, 但是会重新去排队